Composizione del magnete NdFeB: elementi in lega, gradi e come influiscono sulle prestazioni

Perché la composizione del magnete NdFeB è la prima cosa da controllare

Quando un tecnico degli acquisti riceve due preventivi per lo stesso magnete ad arco di grado N42SH, le linee di composizione sui certificati dei materiali raramente coincidono. Un produttore di magneti NdFeB potrebbe elencare un contenuto di neodimio più elevato, mentre l’altro elenca un contenuto di disprosio più elevato. Entrambi i magneti possono soddisfare le specifiche di base, ma il loro comportamento a 160 °C non sarà identico.

Per gli ingegneri motoristici e i team di approvvigionamento, la composizione del magnete NdFeB non è quindi un dettaglio di laboratorio. La lega determina la quantità di flusso magnetico prodotto dal rotore, quanto bene il magnete resiste alla smagnetizzazione ad alta temperatura, quanto velocemente si corrode in un ambiente umido e quanto costa costruire il motore finito. Un magnete che fallisce sul campo è solitamente un magnete la cui composizione non è mai stata verificata.

Questo articolo spiega la composizione dei magneti NdFeB sinterizzati commerciali elemento per elemento. Copre le percentuali di peso tipiche, la funzione di ciascun additivo, come la composizione si traduce in gradi come N35, N42, N45SH e N52 e quali domande porre prima di effettuare un ordine all'ingrosso con un fornitore. L'obiettivo è fornire a ingegneri e acquirenti un riferimento pratico per specificare, convalidare e approvvigionarsi di magneti sinterizzati per motori.

Qual è esattamente la composizione del magnete NdFeB?

NdFeB sta per neodimio, ferro e boro, i tre elementi che formano la fase magnetica principale del magnete. Questa fase ha la formula chimica Nd2Fe14B e una struttura cristallina tetragonale con un'elevata anisotropia magnetocristallina uniassiale. Nella cella unitaria, 68 atomi sono disposti secondo uno schema preciso: 16 atomi di neodimio, 56 atomi di ferro e 8 atomi di boro. È questa disposizione atomica che conferisce al magnete il suo prodotto energetico massimo estremo, motivo per cui NdFeB è il materiale a magnete permanente commerciale più potente disponibile.

Sulla carta, un cristallo puro di Nd2Fe14B contiene circa il 26,7% di neodimio, il 72,3% di ferro e l'1,0% di boro in peso. Ma un magnete NdFeB commerciale non è mai realizzato solo con la fase pura. I produttori aggiungono deliberatamente da due a cinque punti percentuali extra di neodimio in modo che ai bordi dei grani si formi una fase sottile e ricca di neodimio. Durante la sinterizzazione, questa fase limite si scioglie a circa 1030–1080 °C e bagna ciascun grano di Nd2Fe14B, rimuovendo i difetti superficiali e impedendo ai grani adiacenti di accoppiarsi magneticamente. Senza questo neodimio extra, la coercività crolla e il magnete non può tollerare i campi utilizzati per magnetizzarlo o smagnetizzarlo.

Il risultato pratico è che una lega sinterizzata commerciale contiene leggermente più neodimio e un po’ meno ferro di quanto suggerisca la stechiometria, con il boro contenuto in una finestra molto stretta. Un tipico certificato di materiale elenca neodimio al 29,0–32,0%, ferro al 64,2–68,5% e boro all'1,0–1,2%, oltre a un gruppo di piccoli additivi che esamineremo più avanti in questo articolo.

La composizione contiene anche impurità che devono essere mantenute molto basse, soprattutto ossigeno e carbonio. Un tipico magnete sinterizzato trattiene l'ossigeno al di sotto di 500 ppm e il carbonio al di sotto di 500 ppm, perché entrambi gli elementi reagiscono con il neodimio e riducono il contenuto effettivo di terre rare. Un produttore che controlla attentamente questi residui produrrà magneti con una coercività più coerente e meno sorprese da lotto a lotto.

Elementi principali: neodimio, ferro e boro

Neodimio: il motore dell'anisotropia

Il neodimio è l'elemento che rende forte un magnete NdFeB. Il suo guscio elettronico 4f produce un'anisotropia magnetocristallina molto elevata, il che significa che il sistema di spin elettronico preferisce fortemente allinearsi lungo un asse cristallino. Nel reticolo Nd2Fe14B, l'anisotropia uniassiale è la fonte della coercività intrinseca, la proprietà che consente a un magnete di resistere alla smagnetizzazione. Le leghe commerciali contengono il 29–32% di neodimio in peso, leggermente al di sopra del livello stechiometrico della fase pura. Il neodimio in eccesso si segrega ai bordi dei grani come una fase ricca di Nd che migliora il comportamento di sinterizzazione e guarisce i difetti superficiali sui grani di Nd2Fe14B.

Ferro: il portatore di flusso

Il ferro contribuisce alla maggior parte del flusso del magnete. Gli atomi di ferro all'interno della struttura Nd2Fe14B trasportano la maggior parte del momento di rotazione accoppiato allo scambio, quindi rimuovere il ferro e sostituirlo con elementi non magnetici riduce la rimanenza. Il ferro è anche l'elemento più economico della lega e un'elevata frazione di ferro mantiene basso il costo del materiale. Tuttavia, il ferro non può essere aumentato indefinitamente. Se la lega si raffredda con troppo ferro, si formano precipitati magnetici morbidi di α-Fe che cortocircuitano la fase magnetica dura, riducendo drasticamente la coercività. Questo è il motivo per cui il boro è essenziale e non facoltativo.

Boro: lo stabilizzatore di fase

Il boro è presente solo nell'1,0–1,2% in peso, ma controlla l'intera struttura della fase. Il boro stabilizza il composto tetragonale Nd2Fe14B; senza di essa, la lega si separa in Nd2Fe17 e α-Fe, entrambi magnetici dolci e inutili per un magnete permanente. La finestra del boro è intenzionalmente stretta. Troppo poco boro lascia ferro libero, creando regioni magneticamente morbide. Troppo boro forma una fase Fe2B che non è magnetica e diluisce il flusso. La presenza di boro è anche la ragione per cui i magneti NdFeB possono essere prodotti con soli tre elementi dominanti invece di richiedere il samario e il cobalto utilizzati nelle precedenti famiglie di magneti delle terre rare.

Elementi additivi che affinano le prestazioni di NdFeB

Oltre ai tre elementi di base, ogni serio fornitore di NdFeB utilizza un piccolo gruppo di additivi per ottimizzare la coercività, la sensibilità alla temperatura, la resistenza alla corrosione e i costi. Le percentuali sono minuscole, ma il loro effetto sul magnete del motore finito è sproporzionatamente grande.

Praseodimio (Pr): il sostituto economicamente vantaggioso

Il praseodimio e il neodimio coesistono nella maggior parte dei minerali delle terre rare e i due formano una soluzione solida continua nel reticolo Nd2Fe14B. I produttori accettano quindi il praseodimio come sostituto parziale, tipicamente fino a circa l'1,5%. Il praseodimio abbassa leggermente il campo di anisotropia, ma la perdita pratica di rimanenza è trascurabile. Il suo valore principale è il costo, perché separare il praseodimio dal neodimio è costoso. Molti fornitori riportano sul certificato il contenuto combinato di "Pr Nd" invece di elencarli separatamente.

Disprosio (Dy) e Terbio (Tb): stimolatori della coercività

Il disprosio è l'elemento pesante delle terre rare più comune utilizzato nei gradi NdFeB ad alta temperatura. Aumenta il campo di anisotropia del magnete, che aumenta la coercività intrinseca e spinge verso l'alto la temperatura operativa massima. La sanzione è una diminuzione della rimanenza, e la sanzione finanziaria è ancora più grande perché il disprosio è molte volte più costoso del neodimio. Il terbio funziona ancora meglio per punto percentuale ma costa di più, quindi è riservato ai gradi EH e AH estremi, solitamente applicato mediante diffusione al bordo del grano anziché aggiunto all'intera massa fusa.

Cobalto (Co): miglioramento del coefficiente di temperatura

Il cobalto sostituisce parzialmente il ferro e aumenta la temperatura di Curie della lega da circa 310 °C a circa 350 °C. Migliora anche il coefficiente di permanenza reversibile della temperatura, spostandolo da circa -0,12% per grado Celsius a -0,09% per grado Celsius. I magneti del motore esposti ad ampie oscillazioni ambientali traggono vantaggio anche dallo 0,5–1,0% di cobalto. Un eccesso di cobalto, tuttavia, riduce leggermente la coercività e aumenta i costi.

Alluminio, rame e gallio: chimica dei confini del grano

Questi elementi sono deliberatamente posizionati nella fase limite dei grani ricchi di Nd piuttosto che nei grani di Nd2Fe14B. Migliorano il comportamento di bagnatura della fase liquida durante la sinterizzazione, creando confini più uniformi che bloccano più efficacemente l'inversione della magnetizzazione. Il rame contribuisce anche a un comportamento alla corrosione più uniforme e il gallio è sorprendentemente potente: solo lo 0,1% può aumentare notevolmente la coercività, motivo per cui appare anche se il suo prezzo unitario è elevato.

Niobio (Nb) e zirconio (Zr): controllo della dimensione del grano

Il niobio e lo zirconio inibiscono la crescita del grano durante la sinterizzazione. Una granulometria più fine aumenta la coercività e migliora l'ortogonalità della curva di smagnetizzazione, che è importante quando un motore funziona vicino al suo campo di smagnetizzazione nel caso peggiore. Mantenendo fine la struttura del grano, un produttore può raggiungere un obiettivo di coercività con un disprosio leggermente inferiore, riducendo sia i costi che la perdita di rimanenza.

Dalla composizione al grado: cosa significano N35, N42 e N52

La designazione del grado di un magnete NdFeB sinterizzato è un'abbreviazione per un insieme minimo di proprietà magnetiche. La lettera N sta per coercività normale e il numero si riferisce al prodotto energetico massimo in MGOe. N35 ha tipicamente una rimanenza di 1170–1220 mT, mentre N52 raggiunge 1420–1470 mT. Il salto da N35 a N52 si ottiene principalmente aumentando la densità sinterizzata, migliorando l'orientamento dei grani nel campo magnetico e riducendo le fasi non magnetiche all'interno del magnete, mantenendo la composizione della base nello stesso intervallo del neodimio.

La composizione entra in scena attraverso le terre rare pesanti. Un magnete standard di grado N non contiene quasi disprosio. Nel momento in cui un acquirente richiede la capacità di temperatura H, SH, UH o EH, il produttore deve aggiungere disprosio o terbio o utilizzare la diffusione dei bordi dei grani. Questo cambiamento è invisibile nel numero del grado di permanenza, ma altamente visibile nel comportamento in termini di prezzo e alta temperatura.

Le lettere di temperatura non sono decise dal numero di rimanenza. Sono decisi dalla coercività intrinseca che la lega può fornire. Per raggiungere un Hcj più elevato, il produttore aumenta il contenuto di terre rare pesanti della lega. Il disprosio è l'elemento più utilizzato a questo scopo perché aumenta il campo di anisotropia della fase Nd2Fe14B. Il grafico seguente mostra una tipica aggiunta di disprosio tra i gradi di temperatura costruiti sullo stesso livello di rimanenza N35.

La tendenza è coerente: ogni passaggio da N a EH richiede un’aggiunta di disprosio sostanzialmente maggiore. Un magnete N35H contiene tipicamente circa l'1,5% di disprosio in peso. Un grado N35SH necessita di circa il 3,0%, un N35UH circa il 4,5% e un N35EH fino al 6,0% o più. Queste sono cifre indicative perché la quantità esatta dipende dalla dimensione dei grani, dal livello di ossigeno e dall'eventuale utilizzo della diffusione ai bordi dei grani da parte del fornitore. La prima conseguenza pratica è il costo, poiché il disprosio è molte volte più costoso del neodimio. La seconda conseguenza è la perdita di rimanenza, poiché il disprosio diluisce la magnetizzazione della fase principale. Per ogni ulteriore percentuale in peso di disprosio, la densità del flusso residuo diminuisce di circa lo 0,3–0,5% rispetto alla stessa lega senza l'aggiunta.

Questo compromesso spiega perché un magnete motore N45SH può avere meno rimanenza di un magnete N45, ma sopravvivere a un campo smagnetizzante che cancellerebbe l'N45 in pochi secondi. Un progettista di motori non dovrebbe scegliere il grado di lettera più alto solo per sicurezza, perché le terre rare extra pesanti costano denaro e riducono il flusso. I fornitori moderni utilizzano sempre più la diffusione dei bordi dei grani per posizionare il disprosio esattamente dove blocca l’inversione della magnetizzazione, riducendo il consumo pesante di terre rare del 60-80% per la stessa coercività. Questo è il motivo per cui due produttori che offrono la stessa qualità possono comunque fornire composizioni diverse e prezzi diversi. L'acquirente dovrebbe sempre chiedersi se la coercività deriva da aggiunte uniformi di lega, dalla diffusione dei bordi dei grani o da una combinazione di entrambi. La risposta influisce sulla sicurezza dell’approvvigionamento a lungo termine e su ogni preventivo futuro.

Le temperature massime di funzionamento sopra riportate sono approssimative e presuppongono un coefficiente di permeazione intorno a 2. Un segmento d'arco sottile può richiedere una lettera di temperatura più elevata alla stessa temperatura ambiente perché la sua forma produce un campo autosmagnetizzante più forte.

Stabilità della temperatura: come la composizione definisce il soffitto termico

I magneti permanenti perdono flusso all’aumentare della temperatura. Il coefficiente di temperatura rimanente reversibile per una lega NdFeB standard è di circa -0,11-0,12% per grado Celsius, quindi a 150 °C il magnete perde silenziosamente circa il 15% del suo flusso a temperatura ambiente. Più pericoloso è il comportamento coercitivo. La coercività intrinseca Hcj scende a circa -0,5-0,6% per grado Celsius, il che significa che la capacità del magnete di resistere a un campo opposto decade molto più velocemente del suo flusso.

La massima temperatura di lavoro viene raggiunta quando la coercività intrinseca scende in prossimità del campo smagnetizzante che il magnete vede effettivamente in servizio. Questo è il motivo per cui la selezione del voto non può essere effettuata solo da una tabella. Un magnete ad arco piatto sottile con un coefficiente di permeazione di 1,0 sperimenta un campo autosmagnetizzante molto più forte di un blocco spesso con un coefficiente di 3,0 e quindi necessita di un grado di coercività più elevato alla stessa temperatura ambiente. Un magnete che funziona a 150 °C utilizzando solo la temperatura dell'adesivo come guida è un rischio per l'affidabilità, non un problema di progettazione.

Per applicazioni motorie superiori a 150 °C, la composizione deve contenere una quantità significativa di disprosio o terbio, oppure i bordi dei grani devono essere cosparsi di terre rare pesanti. Valutiamo regolarmente come le variazioni di temperatura influenzano le prestazioni dei magneti ad anello al neodimio perché la forma anulare ha un effetto smagnetizzante particolarmente forte sul foro interno. L'aggiunta di cobalto alla lega aiuta in un modo diverso: aumenta la temperatura di Curie e ammorbidisce il coefficiente di temperatura rimanente, che rallenta il declino del flusso tra 100 °C e 180 °C.

NdFeB sinterizzato e legato: due famiglie di composizioni

La composizione discussa finora descrive i magneti NdFeB sinterizzati, che sono lo standard per i rotori dei motori perché offrono il flusso più elevato e la capacità di temperatura più elevata. I magneti sinterizzati sono leghe completamente dense con una densità di 7,4–7,6 g/cm3, prodotte mediante sinterizzazione in fase liquida ad alta temperatura per sviluppare la microstruttura magnetica dura.

I magneti NdFeB legati sono una famiglia diversa. Iniziano con una polvere di neodimio-ferro-boro, ma la polvere viene miscelata con un legante organico, tipicamente epossidico per l'incollaggio a compressione o nylon per lo stampaggio a iniezione. Il legante occupa una frazione di volume significativa: i magneti stampati a compressione contengono circa il 3–5% di legante in peso e le parti stampate a iniezione fino al 12% o più. Anche la polvere stessa è formulata in modo diverso. Le polveri legate contengono materiale limite del grano meno ricco di neodimio poiché non è prevista alcuna fase di sinterizzazione e la fase limite non è necessaria per la densificazione. I produttori aggiungono più cobalto e talvolta zirconio o niobio per migliorare la resistenza alla corrosione della polvere nuda, poiché il legante polimerico non isola completamente ogni particella dall'umidità.

Per gli alberi motore, i rotori e gli azionamenti ad alta efficienza prevalgono le qualità sinterizzate perché la loro densità energetica è insostituibile. I magneti legati compaiono in motori brushless, pompe, codificatori e altri dispositivi molto piccoli in cui il basso costo di una forma complessa quasi netta supera il flusso inferiore. Le due famiglie non dovrebbero mai essere confrontate solo per numero di grado, perché la loro logica compositiva e i loro limiti applicativi sono completamente diversi.

Come la produzione trasforma la composizione in un magnete funzionante

La composizione della lega viene fissata prima che il magnete venga pressato, ma le proprietà magnetiche finali vengono decise durante il processo. Una tipica linea di produzione di NdFeB sinterizzato segue un percorso ben consolidato:

1. Striscia la fusione della lega fusa in scaglie sottili per evitare la segregazione grossolana dei dendriti.
2. Decrepitazione dell'idrogeno per rendere fragili le scaglie, seguita dalla macinazione a getto fino a ottenere una polvere fine con una dimensione delle particelle di circa 3–5 micron.
3. Pressatura della polvere in un campo magnetico per allineare l'asse facile di ciascuna particella.
4. Pressatura isostatica per aumentare la densità del verde prima della sinterizzazione.
5. Sinterizzazione a 1030–1080 °C sotto vuoto o argon per raggiungere la densità quasi totale.
6. Rinvenimento a 480–650 °C per ottimizzare la fase di bordo grano.
7. Lavorazione di precisione mediante affettatura, rettifica, foratura e contornatura per ottenere la forma e la tolleranza finali.
8. Rivestimento superficiale per proteggere la lega dalla corrosione.
9. Magnetizzazione fino alla saturazione, seguita dal controllo del flusso e delle dimensioni.

Ogni passaggio sposta leggermente la composizione effettiva. L'assorbimento di ossigeno durante la manipolazione della polvere converte parte del neodimio in un ossido che non contribuisce più alla fase liquida, quindi un produttore con scarsa manipolazione deve compensare con terre rare extra. La temperatura di sinterizzazione controlla la dimensione dei grani e la dimensione dei grani controlla la quantità di disprosio necessaria per raggiungere la coercività target. Un processo ben gestito può raggiungere una densità sinterizzata superiore a 7,45 g/cm3, che solitamente è correlata ad una rimanenza vicina al massimo teorico.

Questo è il motivo per cui un acquirente dovrebbe fare affidamento su dati misurati piuttosto che su una composizione nominale. Un affidabile dati tecnici completi di NdFeB il foglio deve indicare le prestazioni magnetiche, la tolleranza dimensionale, il rivestimento superficiale e la direzione di magnetizzazione di ciascun grado. La composizione viene quindi confermata al meglio da un certificato di lotto utilizzando l'analisi del plasma accoppiato induttivamente.

Corrosione e rivestimenti: protezione della lega in ambienti reali

La stessa fase limite del grano ricca di neodimio che consente la sinterizzazione è anche il punto debole del magnete. La fase ricca di Nd è elettrochimicamente attiva e in ambienti umidi o salini si corrode preferenzialmente lungo i bordi del grano. Un magnete NdFeB non rivestito può perdere la sua struttura superficiale in poche ore in una camera di nebbia salina e in pochi mesi in un motore esterno. Per questo motivo, quasi tutti i magneti industriali NdFeB ricevono un trattamento superficiale prima di lasciare la fabbrica.

La selezione del rivestimento interagisce con la composizione e l'applicazione. Il nichel-rame-nichel è diventato il rivestimento più comune per i magneti dei motori perché è duro, liscio e fornisce uno spessore costante su tutta la superficie. Lo zinco offre una protezione sacrificale e un costo inferiore. La resina epossidica funziona bene per forme irregolari in cui lo spessore della placcatura è difficile da controllare. Per i motori di trazione raffreddati ad olio, dopo aver testato la compatibilità con il fluido di raffreddamento, si preferiscono resine speciali o nichelature di alta qualità.

Lo spessore del rivestimento aumenta la dimensione complessiva e un magnete placcato con 25 µm di nichel cresce di 50 µm lungo l'intera dimensione. I gruppi motore di precisione solitamente specificano il rivestimento e la dimensione finale come una tolleranza combinata per evitare accoppiamenti con interferenza. La migliore composizione del magnete NdFeB fallirà presto se il rivestimento non corrisponde all'ambiente operativo, quindi il rivestimento dovrebbe far parte delle specifiche del grado, non essere un ripensamento.

Selezione della giusta composizione per la vostra applicazione del motore

Una selezione pratica inizia con cinque domande: qual è la temperatura massima continua nella posizione del magnete, quale campo di smagnetizzazione può apparire durante l'avviamento o il sovraccarico, di quale densità di flusso ha bisogno il rotore, qual è l'ambiente di corrosione e qual è l'obiettivo di costo. Quando questi numeri sono noti, la decisione sulla composizione diventa un breve elenco piuttosto che un'ipotesi.

Per un motore di trazione o un servomotore, i magneti del rotore sono solitamente segmenti d'arco magnetizzati radialmente. In questa geometria, la temperatura di lavoro e la corrente di sovraccarico definiscono la lettera della temperatura minima, mentre il prodotto energetico definisce la rimanenza. Molti costruttori di motori utilizzano N38SH o N42SH per i servoazionamenti e N38UH o N42EH per i cicli termici più pesanti di un azionamento di trazione. Ricerca su come i magneti ad arco al neodimio riducono il volume e il peso dei motori mostra che un magnete con prestazioni più elevate può ridurre il pacchetto del rotore senza aumentare il costo per kilowatt. Il nostro magneti ad arco personalizzati per motori elettrici sono prodotti con uno stretto controllo sulla parete radiale, che stabilizza direttamente il flusso del traferro e riduce la coppia di cogging.

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Laddove l'albero deve passare attraverso il magnete, ad esempio nel servosterzo elettrico, nelle piccole pompe o nei ventilatori ausiliari, i magneti ad anello sono la scelta naturale. La sezione trasversale anulare riduce l'area del materiale magnetico, quindi sia il grado che la tolleranza del foro devono essere esatti. Magneti ad anello al neodimio sinterizzato sono rettificati sui diametri interno ed esterno e la composizione è selezionata in modo che la coercività rimanga al di sopra del campo di smagnetizzazione operativo nel foro interno.

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Quando una geometria standard non può adattarsi al design del rotore, il passo successivo è una forma personalizzata. La composizione può rimanere di qualità standard, mentre la geometria, il rivestimento e la direzione della magnetizzazione sono adattati all'assemblaggio. Forme NdFeB personalizzate includono blocchi svasati, cilindri a gradini, trapezi e gruppi di magneti in più parti, tutti prodotti dalle stesse leghe verificate.

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Oltre a questi due scenari, le specifiche dei magneti del motore possono essere raggruppate in tipi di configurazione comuni:

• Tipi ad alta rimanenza
  N48/N50/N52 per la massima compattezza dove la temperatura rimane sotto i 100 °C.
• Tipi ad alta coercività
  Gradi SH/UH/EH con disprosio o diffusione per campi di smagnetizzazione a 150–200 °C.
• Tipi a riduzione del dy
  Leghe diffuse ai confini del grano per costi inferiori e migliore sicurezza di approvvigionamento.
• Tipi rivestiti
  Ni-Cu-Ni, zinco, resina epossidica e resine speciali adatte ad ogni ambiente corrosivo.
• Tipi a forma personalizzata
  Archi, anelli, blocchi, forme svasate e gradini prodotti da leghe verificate.

La differenza tra un magnete economico e il magnete giusto raramente sta nella forma. È la corrispondenza tra composizione e condizioni operative. Un serio produttore di magneti NdFeB chiederà il profilo di carico completo prima di consigliare un grado, poiché la lega non può essere migliorata dopo la sinterizzazione del magnete.

Approvvigionamento di magneti NdFeB: domande su costi, fornitura e fornitore

I mercati delle terre rare sono tutt’altro che stabili. I prezzi del neodimio, del praseodimio e soprattutto del disprosio hanno mostrato ampie oscillazioni e la maggior parte della produzione mondiale di NdFeB sinterizzato è concentrata in Cina. Per un acquirente, ciò significa che la composizione è anche una decisione della catena di approvvigionamento. Un progetto bloccato al 6% di disprosio è esposto a una forte volatilità dei prezzi delle terre rare, mentre un progetto che utilizza la diffusione dei bordi dei grani o un contenuto di disprosio inferiore comporta un profilo di costo diverso, spesso migliore.

La migliore tutela è la trasparenza. Prima di ordinare, chiedere al fornitore un certificato del materiale che elenchi la gamma di composizione chimica, la densità, le proprietà magnetiche e le specifiche del rivestimento per ciascun lotto. Ove possibile, verificare la composizione del magnete NdFeB con un laboratorio indipendente utilizzando l'analisi ICP su campioni casuali. Richiedi anche le curve di smagnetizzazione alla temperatura operativa reale, non solo a temperatura ambiente, perché l'ortogonalità della curva a temperatura elevata rivela quanto bene siano stati progettati la composizione e il bordo del grano.

Poiché siamo un produttore di magneti NdFeB e un fornitore all'ingrosso di magneti a Ningbo, la revisione della composizione fa parte del nostro processo di quotazione. Confermiamo l'intervallo di temperature di esercizio, il campo di smagnetizzazione previsto e la classe di corrosione prima di consigliare un grado. Per i progetti OEM, forniamo campioni di pre-produzione e un certificato dei materiali con ciascun lotto e supportiamo i clienti con i dati tecnici di cui hanno bisogno nelle revisioni della progettazione del motore.

Domande frequenti sulla composizione del magnete NdFeB

La conclusione sulla composizione del magnete NdFeB

La composizione del magnete NdFeB è il fondamento di ogni proprietà a cui tiene un progettista di motori. Il neodimio fornisce l'anisotropia, il ferro fornisce il flusso, il boro stabilizza la fase e una manciata di additivi adatta la lega alle condizioni operative reali. Lo stesso sistema di base può servire un economico blocco N35 e un impegnativo arco motore N48UH, a condizione che la composizione e il processo siano progettati di conseguenza.

Per l’approvvigionamento, la cosa è semplice: specificare il grado di temperatura e il campo di smagnetizzazione, richiedere il certificato del materiale, verificare il contenuto di terre rare pesanti e scegliere un produttore con la disciplina del processo per mantenere la lega entro una larghezza di banda ristretta. Un magnete che sopravvive a dieci anni di cicli termici è il magnete più economico che un produttore di motori potrà mai acquistare. Comprendere la lega prima che venga ordinato il primo campione rappresenta la riduzione del rischio più economica disponibile nell'intera catena di fornitura del motore.